La metrología de alta gama permite a la industria aeroespacial cumplir con los objetivos de sostenibilidad y rendimiento

ZEISS, con su tecnología más puntera en soluciones de metrología de alta gama, pone a disposición de los fabricantes alcanzar una productividad mejorada y el nivel adecuado de precisión para sus tareas de medición. Si hay que referirse a los motores para aviones modernos, los requisitos de rendimiento y eficiencia van unidos de la mano y a su vez, las exigencias son cada vez más altas.

Los diversos elementos de los motores demandan equipos de medición metrológica adecuados a sus características. La primera de las partes cruciales del motor son las aspas del ventilador, puesto que es el impulsor principal, alcanzando el 90% del total del empuje. Este hecho lo convierte en vital para la eficiencia y rendimiento del avión, y en ello, influyen características como el tamaño de las aspas, las geometrías, los materiales que se utilizan… Por tanto, la medición y la inspección tienen que ser capaces de detectar el más mínimo detalle. Cualquier imprecisión en la forma del borde y su superficie aerodinámica, pueden conllevar una menor eficiencia y empuje del motor.

En el proceso de forja uno de los mayores retos se encuentra en el troquel para la producción de la pala del ventilador. Ahí es donde la tecnología de metrología de alta gama de ZEISS entra en juego para poder analizar y capturar digitalmente en 2D y 3D la conformidad de las cuchillas, su vida útil y el desgaste que sufre el troquel.

Otro punto esencial es el acabado de los bordes de la pieza que tienen que cumplir con unos perfiles aerodinámicos. Al tratarse de una combinación de formas la tarea de medición e inspección es complicada. Es importante capturar y analizar digitalmente en 2D y 3D la conformidad de toda la superficie, examinar el borde: el radio regular, la forma elíptica, etc. Además, la tomografía computarizada ayuda a la comprobación de que las piezas cumplen los estándares de calidad requeridos.

Antes de que la pieza pase a la validación final, se realiza un mecanizado que garantiza que cada parte sea adecuada para el uso previsto. La dificultad viene en las holguras de la punta, las cuales son críticas para la fuga de gas a la carcasa y que se ajuste de forma precisa al disco del ventilador. La metrología de alta gama tiene que ser capaz de detectar pequeñas tolerancias en la forma de la raíz. Ya una vez en la fase de validación final, se analiza con soluciones de metrología de alta gama y microscopía que las piezas superen los requisitos normativos que demanda el sector aeroespacial.

En la actualidad, las aspas del ventilador también pueden ser de composites. De hecho, las aspas de metal en un motor han disminuido en cuanto al número, puesto que se han vuelto más grandes. Las aspas de composite ofrecen propiedades mejoradas respecto a las de metal debido a la ligereza de peso.

La metrología de alta gama entra en juego en este proceso a la hora de ahorrar costes y tiempos de desarrollo. De hecho, la fabricación de aspas de ventilador de fibra de carbono, requiere mucha mano de obra y depende en gran medida de herramientas de modelado precisas, ya que son fundamentales para la creación de la forma general de la pala y su perfil aerodinámico. Las tecnologías de medición de ZEISS son capaces de detectar el desgaste porque analizan y capturan digitalmente en 2D y 3D la pieza.

Tras el laminado y el corte, se inyecta resina para darle rigidez a la pieza y se cura para alcanzar la aerodinámica final deseada, puesto que tienen tendencia a cambiar de forma orgánica. El mecanizado final contribuye al rendimiento y, de hecho, las formas de la raíz tienen requisitos de tolerancias para no provocar ineficiencias. La metrología de alta gama de ZEISS analiza digitalmente la pieza para dar la conformidad en el molde y comprender mejor todo el proceso y aplicar mejoras a largo plazo.